JPS62287623A - プラズマ処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラズマ処理方法及び装置に係り、特にｉｌ
ｌ場と磁場とを併用するプラズマ処理方法及び装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

電場と磁場とを併用するプラズマ処理技術とし４←６１ では１例えば、特公昭５３−３号公報に記載のよ△ うな、マイクロ波（以下、μ波と略）放電によるプラズ
マ中のイオンを磁場により試料の被処理面方向に引出し
て該試料をエツチング処理等するものが知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、イオンが引出される方向と逆方向で
は、ラジカル成分が多々なり、処理室内壁面薯こデポジ
ションが生じる。このデポジションは、塵埃発生やプロ
セスの不安定さの原因になるため、一定期間経過した時
点で処理室内壁面をクリーニングする必要がある。この
ような処理室内壁面のクリーニングは、処理室を大気開
放して実施されるため、装置の稼動率が悪くなりスルー
ブツトが上がらないといった問題を有している。

本発明の目的は、処理室を大気開放せずに処理室内をク
リーニングできるようＩこすることで、装置の稼動率の
低下を抑制してスルーブツトを向上できるプラズマ処理
方法及び装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題は、プラズマ処理方法を、電場と磁場の併用に
よりプラズマのイオン化率を増加させる工程と、前記磁
場を切換えて前記プラズマ中のイオンの方向を変更させ
る工程とを有する方法とし、プラズマ処理装置を、減圧
排気される処理室と、該処理室内で電場を発生する電場
発生手段と、前記処理室内で磁場を発生する己場兄生手
段と、前記磁場と切換える磁場切換手段とを具備したも
のとすることにより、達成される。

〔作　　用〕

試料、例えば、半導体素子基板（以下、ウェハと略）を
、例えば、エツチング処理する場合には、プラズマ中の
イオンをウェハ方向へ引出すために磁場勾配が設けられ
る。この磁場勾配を逆にしてやれば、プラズマ中のイオ
ンはウェハと逆の方向へと向い、これにより、デボジシ
ランを生じている処理室内壁面はイオン衝撃を含めたプ
ラズマ反応によりクリーニングされる。また、このイオ
ンの方向は磁場をカスブ磁場にすることでウェハの方向
と直角の方向に向けることもできる。したが゛って、こ
れらの磁場を組合せることによりいろいろな方向へのイ
オンの引出しが可能であり、処理室内のクリーニングを
効果的薔こ行うことができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を１１図〜第３図により説明す
る。第１図はμ波電源を用いたドライエツチング装置で
、１はウェハ、２はテーブルで、通常冷却機構を内蔵し
ている。３は処理室で、その一部はμ波を導入するため
の石英ペルジャー４で構成され、低圧に排気できるよう
排気ポートを有している。５は導波管、６はμ波Ｗ源、
７ａ。

７ｂはソレノイドコイル、８ａ、８ｂは電流切換器、９
　ａ、９　ｂｉ；ｔＤｃＩ！諒である。１０は高周波電
源であり、ウェハテーブル２に与えるバイアス電圧の調
整が必要な時には接続される。第２図はこのようなエツ
チング装置の使用時におけるソレノイドコイル７ａ、７
ｂへの通電状態と発生する磁場の磁束密度Ｂの分布およ
びイオンの引出し方向を示している。二つのソレノイド
コイル７ａ、７ｂは共に同相で電流が流れ、その電流値
の違いによリウェハからの距離Ｘが小さくなるにつれて
磁束密度Ｂが小さくなるように設定されている。したが
って、石英ペルジャー４内で電子のサイクロトロン共鳴
（ＥＣＲ）によりイオン化率が増加したプラズマ中のイ
オンはウェハ１の方向１１に引出され、ウェハ１を異方
性を有してマスクパターン憂こ忠実にエツチングする。

一方、このようなエツチング時においてイオンが引出さ
れる方向１１と逆方向暑こ位置している石英ペルジャー
４の周辺ではラジカル成分が多（なり多くのプロセスで
はＣ，Ｈ系等のデポジシランが生じる。第３図はこのよ
うなテ゛ポジシ冒ンのクリーニングを説明する図である
。ソレノイドフィル７ａ、７ｂの電流の方向を逆転させ
、おのおのの電流も調整して（ｂ）に示すようにウェハ
ｌのエツチング処理時と逆勾配の磁場を与える。したが
って、プラズマ中のイオンを矢印丘の方向に誘導するこ
とにより石英ペルジャー４のクリーニングが可能となる
。この時、石英ペルジャー４内へ導入されるガスは０２
等デポジシ、ン成分に対応したガス種を選定する必要が
ある。

このようにして、ペルジャー４を適度なイオン衝撃を加
えた化学反応によりクリーニングすることができる。し
たがって、従来のように処理室３を大気開放してクリー
ニングする必要がな（なるので、装置の稼動率が上り、
スルーブツトが向上する。

第４図は本発明の他の実施例を示す図であり、ソレノイ
ドコイル７ａ、７ｂへの通電状況および石英ペルジャー
４内のイオンの引出し方向１３を示している。このよう
に、二つのソレノイドコイル７ａ、７ｂの電流の方向を
互い１こ逆方向に流れるよう番こすると石英ペルジャー
４内ではカスブ磁場が得られ、イオンは矢印１３の方向
瘉こ誘導される。

したがって上記実施例と異なる方向に付着したヂボジシ
ッンのクリーニングに効果的である。また、これら二つ
の実施例を組み合せること１こよりいろいろな方向への
イオンの引出しが可能であり、石英ペルジャー４のより
効果的なりリーニングが可能である。

以上述べた二つの実施例は共にμ波を用いたエツチング
装置について説明したが、本発明の骨子はμ波を用いた
プラズマＣＶ　Ｄｇ！Ｉにも適用できる。また、放電も
μ波を用いたものに限定されるものではなく、ＲＦ放電
を用いたマグネトロンエツチング装置等平行平板間でプ
ラズマを作ってウェハな処理する装置においても、磁場
を二つ以上のソレノイドコイルを用いて導入することに
よりμ波を用いる場合と同様に本発明を適用することが
できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、処理室を大気開放せずに処理室内をク
リーニングできるので、装置の稼動率の低下を抑制でき
スルーブツトを向上できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すドライエツチング装置
の装置構成図、ｍ２図、第３図は第１図における磁場の
状態とプラズマ中のイオンの引出し方向との関係を示す
模式図、第４図は本発明の他の実施例を示す模式構成図
である。 ３・・・・・・処理室、４・・・・・・石英ペルジャー
、５・・・・・・導波管、６・・・・・・μ波電源、７
ａ、７ｂ・曲・ソレノイドコイル、８ａ、８ｂ・・・・
・・電流切換器、９ａ。 第１図 第２図 才３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電場と磁場の併用によりプラズマのイオン化率を増
   加させる工程と、前記磁場を切換えて前記プラズマ中の
   イオンの方向を変更させる工程とを有することを特徴と
   するプラズマ処理方法。 ２、減圧排気され処理ガスが導入される処理室と、該処
   理室内で電場を発生する電場発生手段と、前記処理室内
   で磁場を発生する磁場発生手段と、前記磁場を切換える
   磁場切換手段とを具備したことを特徴とするプラズマ処
   理装置。